GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuopion yksikkö M06/3312/2004/1/10 Pihtipudas Pirunkoukku Olavi Kontoniemi Juha Mursu

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuopion yksikkö M06/3312/2004/1/10 Pihtipudas Pirunkoukku Olavi Kontoniemi Juha Mursu TUTKIMUSTYÖSELOSTUS PIHTIPUTAAN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA KOUKKU 1, KAIV.REK.NRO 7064/1, TEHDYISTÄ KULTAMALMITUTKIMUKSISTA VUOSINA

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä Tekijät Olavi Kontoniemi Juha Mursu Geologian tutkimuskeskus PL KUOPIO Raportin nimi Raportin laji M06 Toimeksiantaja TUTKIMUSTYÖSELOSTUS PIHTIPUTAAN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA KOUKKU 1, KAIV.REK.NRO 7064/1, TEHDYISTÄ KULTAMALMITUTKIMUKSISTA VUOSINA Tiivistelmä Pirunkoukun tutkimusalue sijaitsee Kanalanmäen alueella n. 16 km itäkaakkoon Pihtiputaan kirkolta karttalehdellä Alueella tehtiin lohkare-etsintää, moreeninäytteenottoa, geologista kartoitusta, geofysikaalisia mittauksia sekä kairausta. Mineralisaation isäntäkivenä on hiertynyt ja muuttunut kvartsimaasälpäporfyyri, ja malmimineraaleina siinä on yleisimmin kuparikiisua ja arseenikiisua pirotteena tai stringereinä. Kultaa esiintyy sekä silikaatti- että sulfidifaasissa. Paras yksittäinen lävistys (5 m) sisälsi 1.4 g/t kultaa. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Pihtipudas, Pirunkoukku, kulta, kupari, kvartsimaasälpäporfyyri, geofysiikan mittaukset, kairaus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Länsi-Suomen lääni, Pihtiputaan kunta, Säkkärämäen kylä, Pirunkoukku Karttalehdet Muut tiedot Liiteraportti M19/3312/2004/1/10 Arkistosarjan nimi Arkistotunnus M M06/3312/2004/1/10 Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Julkisuus 10 Suomi

3 GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND PAGE DOCUMENTATION Date Authors Olavi Kontoniemi Juha Mursu Geological Survey of Finland, P.O.Box KUOPIO, Finland Title of report Type of report M06 Commissioned by TUTKIMUSTYÖSELOSTUS PIHTIPUTAAN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA KOUKKU 1, KAIV.REK.NRO 7064/1, TEHDYISTÄ KULTAMALMITUTKIMUKSISTA VUOSINA Abstract The exploration area of Pirunkoukku is located at Kanalanmäki area (map ) about 16 km SE of the center of Pihtipudas town. The exploration methods were bolder tracing, till sampling, geological mapping, geophysical measurements and diamond drilling. The host rock of a gold mineralization is sheared and altered felsic quartz feldspar porphyry. The main ore minerals are chalcopyrite and arsenopyrite which occur as disseminations and stringers. Gold occurs both within silicate and sulphide phases. The best intersection (5 m) contains 1.4 g/t gold. Keywords Pihtipudas, Pirunkoukku, gold, copper, quartz feldspar porphyry, geophysical measurements, diamond drilling Geographical area Finland, Western Finland province, Pihtipudas rural district, Säkkärämäki village, Pirunkoukku Map sheet Other information Report M19/3312/2004/1/10 Report serial Archive code M M06/3312/2004/1/10 Pages Language Price Confidentiality 10 Finnish

4 SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO...1 SUORITETUT TUTKIMUKSET...1 Lohkare-etsintä...1 Pintamoreeninäytteenotto...1 Geologinen kartoitus...3 Geofysikaaliset tutkimukset...3 Kairaus...3 Kemialliset analyysit...4 Mineralogiset tutkimukset...4 TUTKIMUSTULOKSET...5 Alueen geologiasta...5 Malmigeologiaa...6 TUTKIMUSAINEISTON TALLENTAMINEN...8 LÄHDELUETTELO...9 LIITELUETTELO...9 LIITTYY...9

5 1 JOHDANTO Pirunkoukun tutkimusalue sijaitsee Kanalanmäen alueella n. 16 km itäkaakkoon Pihtiputaan kirkolta karttalehdellä (kuva 1). Alueella on tehty aikaisemmin GTK:n toimesta kupari-kultatutkimuksia vuosina (Nikander 1990). Tutkimuksissa löytyi Pirunkoukun alueelta lohkareikko, jossa korkeimmat kultapitoisuudet olivat kalimetasomaattisissa granodioriittisissa kivissä (max. 58 ppm). Tällöin ei kuitenkaan lohkareiden lähtöpaikkaa tavoitettu. Alueelle palattiin vuonna 1998 Raahe-Laatokka vyöhyke, nikkelin ja kullan etsintä hankkeen toimesta, kun kullanetsintätoimien alkuvaiheessa kerättiin viiteaineistoa tutkimusten pohjaksi. Alueelta löytyi arseenikiisulohkareiden lisäksi yksi hydrotermisesti muuttunut, hiertynyt porfyyrilohkare (KAS-98-L11), jossa oli kultaa 6.7 ppm ja kuparia 0.4 %. Tämä mielenkiintoinen löydös käynnisti tutkimukset uudelleen Pirunkoukun ympäristössä. Tutkimusten suorittamiseksi alueelle tehtiin syyskuussa 1999 Pirunkoukku niminen valtausvaraus ja seuraavan vuoden syyskuussa Koukku 1 niminen valtaus, josta luovuttiin vuoden 2003 lopussa. Pirunkoukun tutkimusten yleisjohdosta on vastannut FT Erkki Luukkonen ja käytännön tutkimuksista FT Hannu Makkonen ja allekirjoittaneet. SUORITETUT TUTKIMUKSET Pirunkoukun ympäristössä tehtiin lohkare-etsintää, pintamoreeninäytteenottoa, geologista kartoitusta, geofysikaalisia mittauksia sekä kevyttä kairausta ja syväkairausta. Lohkare-etsintä Lohkare-etsintää ja esikartoitusta tehtiin Pihtiputaan alueella pääasiassa kahdella alueella, Tahkoniemessä lähellä kirkonkylää ja Kanalanmäki-Pirunkoukku alueella. Havaintoja tehtiin kaikkiaan 48 kpl ja työn suorittivat pääasiassa Reino Toivonen (RT) ja Kari Savolainen (KAS) kesien 1998 ja 99 aikana. Pintamoreeninäytteenotto Vaikean, runsaskivisen moreenin takia Pirunkoukun alueella tehtiin ns. pintamoreeninäytteenotto kesällä 1999 lapiokalustolla tavallisen iskuporanäytteenoton tilalla. Näytteet otettiin 32 pisteestä A-, B- ja C-horisonteista erikseen. Tutkimuksen suoritti FT Jari Mäkinen ja tulokset on kerrottu liiteraportissa M19/3312/2004/1/10.

6 Kuva 1. Pihtiputaan Pirunkoukun tutkimusalueen sijainti. Figure 1. Location of the exploration area at Pirunkoukku, Pihtipudas. 2

7 3 Geologinen kartoitus Geologista kartoitusta tehtiin Pirunkoukun ympäristössä kesällä ja syksyllä 1999 n. 50 km 2 :n alueella. Kartoituksen suoritti Jari Mäkinen (JEM) ja havaintoja tehtiin kaikkiaan 129 pisteestä. Geofysikaaliset tutkimukset Linjoitus Geofysikaalisia mittauksia varten tehty linjoitus on sidottu valtakunnan koordinaatistoon Digitan Fokus-palveluun pohjautuvalla DGPS-paikannuksella, jolla saavutetaan 2 metrin paikannustarkkuus vaakakoordinaateissa. Magneettiset mittaukset GTK teki systemaattisia magneettisia mittauksia Pirunkoukun alueella syyskuun 1999 ja syyskuun 2000 välisenä aikana. Mittaukset tehtiin Scintrex EnviMag protonimagnetometrillä 10 metrin pistevälillä ja 50 metrin linjavälillä. Mitattavina suureina olivat sekä totaalikenttä että vertikaaligradientti. Mittauslinjojen suunta oli suurimmassa osassa aluetta N-S, läntisin osa alueesta mitattiin E-W-suuntaisin linjoin. Mittausalueen laajuus oli 10 km 2, kaikkiaan mitattiin noin pistettä. Maan magneettikentän ajallinen vaihtelu korjattiin maa-asemarekisteröinnin avulla. Mittausaineistosta piirretty magneettinen totaali-intensiteettikartta on liitteessä 2. IP-mittaukset GTK teki systemaattisia IP-mittauksia Pirunkoukun alueella syyskuun 1999 ja elokuun 2000 välisenä aikana. Mittaukset tehtiin Scintrex IPR-10 laitteistolla 100 metrin linjavälillä ja 20 metrin pistevälillä dipoli-dipoli-järjestelmällä (a = 20 m, n = 3). Mittauslinjojen suunta oli suurimmassa osaa aluetta N-S, läntisin osa alueesta mitattiin E-W-suuntaisin linjoin. Mittausalueen laajuus oli 9.83 km 2 käsittäen kaikkiaan noin 5460 mittauspistettä. Mitattu näennäinen varautuvuus on esitetty karttana liitteessä 3. Petrofysikaaliset mittaukset Petrofysikaalisia ominaisuuksia mitattiin laboratoriossa (GTK, Kuopio) kaikkiaan 16 kairansydännäytteestä, jotka oli valittu neljästä eri reiästä. Näytteistä määritettiin tiheys, magneettinen suskeptibiliteetti, remanenssi, Q-arvo ja ominaisvastukset kolmella eri taajuudella (0.1 Hz, 10 Hz ja 500 Hz) MAFRIPO-märkämittauksella. Ominaisvastuksien taajuusriippuvuuden avulla määritettiin näytteiden varautuvuudet. Petrofysikaalisten mittausten tulokset ovat liitteessä 5. Kairaus Kevyttä kairausta tehtiin GTK:n POKA:lla kahdessa vaiheessa vuosina 2000 ja 2001 yhteensä 26 reikää ( m) T-56 kalustolla (Taulukko 1 ja Liite 6). Syväkairausta tehtiin myös kahdessa vaiheessa vuosina 2001 ja 2003 ulkopuolisen urakoitsijan toimesta. Reikiä tehtiin yhteensä 14 kpl ( m) T-56 kalustolla.

8 4 Taulukko 1. Pirunkoukun työmaan kairaukset. Table 1. Diamond rilling in Pirunkoukku. Aika Kairaaja Reikiä (kpl) Reikänumerot Yhteispituus (m) Period Driller Holes ID-number Total (m) GTK Geotek Oy GTK Oy Kati Ab , Yhteensä (Summary) Kemialliset analyysit Pirunkoukun ympäristöstä kerätyistä lohkare- ja kairanäytteistä on tehty kaikkiaan 1527 kemiallista analyysiä. Näytteistä 46 oli lohkarenäytteitä ja loput 1481 kpl kairansydännäytteitä. Pintamoreeninäytteiden (135) esikäsittelystä ja analysoinnista kerrotaan raportissa M19/3312/2004/1/10. Kairansydännäytteet on ositettu kivilajirajat huomioon ottaen yleensä n. 1 m:n pätkiksi. Analyysipätkät on puolitettu timanttisahalla ja puolikkaat on murskattu, jaettu ja jauhettu automaattisella käsittelylinjalla mangaaniteräsvälineillä (menetelmä 33) GTK:n Kuopion laboratoriossa. Kaikista näytteistä on analysoitu ns. ICP-pakettiin kuuluvat komponentit ja jalometallit (Au, Bi, Sb, Se, Te). Liuotus on tehty kuningasvedellä 90 o C:ssa ja analysointi ICP-tekniikalla (GTK-koodi 511P). Jalometallit on määritetty menetelmällä 521U, 522U tai 523U. Menetelmässä 5 g:n (20 g 522U:ssa ja 523U:ssa) näyte uutetaan kuningasvedellä huoneenlämmössä, jonka jälkeen jalometallit kerasaostetaan elohopealla. Jalometallien määritys tehdään sitten GAAS-tekniikalla. Osasta kairansydännäytteitä (129 kpl) tehtiin vertailumielessä Aumääritys myös menetelmällä 704P (näytemäärä 25 g) tai 705P (50 g) GTK:n Espoon laboratoriossa. Menetelmässä määritetään totaali-au dokimastisesti (fire assay) ja analysointi suoritetaan ICP-AES tekniikalla. Lohkarenäytteiden analysointi tehtiin muuten samoin, mutta esikäsittely tehtiin mangaaniteräs- (murskaus) ja hiiliteräsvälineillä (jauhatus). Mineralogiset tutkimukset Mikroskooppitutkimuksia varten tehtiin kiillotettuja ohuthieitä (KOH) 33 kpl GTK:n Kuopion laboratoriossa. Hieistä määritettiin mikroskooppisesti silikaatti- ja malmimineraalit sekä näytteen kivilaji.

9 5 TUTKIMUSTULOKSET Alueen geologiasta Pihtiputaan Pirunkoukun alue sijaitsee kohdassa, missä Raahe-Laatokka vyöhykkeen suuntainen päähiertovyöhyke haarautuu toisaalta pohjoiseen jatkuvaan hiertoon ja toisaalta luoteeseen Reisjärven suuntaan jatkuvaan hiertoon (ks. kuva 2). Kuva 2. Pirunkoukun työmaan sijainti magneettisella matalalentokartalla (vaalea = maksimi). Päähiertovyöhykkeet on esitetty valkoisilla viivoilla. Fig. 2. Location of the Pirunkoukku area on the low altitude magnetic (light = positive anomaly) map. Major shear zones are presented with white lines. Hiertovyöhykkeen itäpuoli koostuu pääasiassa korkean asteen gneisseistä ja Pirunkoukun hierron N-puolinen alue keskiasteen metasedimenteistä ja metavulkaniiteista. Pirunkoukun ympäristössä on pääasiassa happamia porfyyrejä (kvartsimaasälpäporfyyri) ja intermediäärisiä juonikiviä ja vulkaniitteja. Alueen eteläpuolella on intrusiivikiviä (gabro granodioriitti) ja länsipuolella grauvakkatyypin sedimenttejä sekä leikkaava porfyyrinen graniitti. Alueen kivilajikartta on liittyy-aineistona myös mukana olevalla CD-levykkeellä. Vaikuttaa siltä, että Pirunkoukun alueen kivet olisivat työntyneet hierrossa pohjoiseen, jolloin rakenteet ovat venyneet ja on syntynyt ylityöntösiirroksia varsinkin intermediäärisen vulkaniitin ja happaman porfyyrin kontaktiin. Kivilajiyksiköiden kaateet ovat kairatulla alueella (ks. liite 4) koko ajan n etelään.

10 6 Malmigeologiaa Liitteen 2 magneettisella kartalla intermediääriset vulkaniitit erottuvat positiivisina anomalioina ja IP-kartan (liite 3) maksimialueet kuvastavat hiertovyöhykkeitä ja kiisupirotteita happamassa porfyyrissä. Kertunpuron S-puolinen laaja IP-anomalia (ks. liite 4) on kokonaan vaihtelevasti kiisuuntunut, mutta korkeimmat kultapitoisuudet liittyvät karttaan merkityn rakenteen kohdalle. Kvartsimaasälpäporfyyri on mineralisoituneissa kohdissa voimakkaasti hiertynyttä ja muuttunutta. Muuttumista on periaatteessa kahdenlaista, läpikotaista ja kapeisiin hiertosaumoihin liittyvää. Läpikotainen muuttuminen on vanhempaa ja se käsittää pääasiassa eriasteista plagioklaasin hajoamista, serisiittiytymistä, kalimuuttumista, karbonaattiutumista, saussuriittiutumista ja kvartsiutumista. Paikoin on myös punaruskeaa granaattia ja malmimineraaleja. Nuorempi propyliittinen muuttuminen keskittyy kapeisiin saumoihin, joissa kvartsin lisäksi on tyypillisesti granaattia, punaista kalimaasälpää, sinivihreää amfibolia, kloriittia, epidoottia, malmimineraaleja ja satunnaisesti myös fluoriittia. Yleisimmät malmimineraalit ovat kuparikiisu, arseenikiisu ja magneettikiisu, jotka esiintyvät raitaisina pirotteina sekä stringereinä. Satunnaisesti esiintyy myös kuparihohdetta, sinkkivälkettä, markasiittia, ilmeniittiä, molybdeenihohdetta ja metallista kuparia. Kulta ja sen seuralaismineraalit (Bi-Sb-Te mineraalit) ovat sulkeumina sekä silikaatti- että sulfidiosassa. Sulfidinen kulta on sekä sulkeumina että raepinnoilla useimmiten arseenikiisun tai kuparikiisun yhteydessä. Kairausaineiston korkein kultapitoisuus (1 m) on 3.3 ppm ja korkein kuparipitoisuus 3.91 %. Taulukossa 2 on lueteltu parhaita lävistyksiä Pirunkoukussa. Taulukko 2. Pirunkoukun parhaat lävistykset. Table 2. The best drill hole intersections of Pirunkoukku. Lävistys Pituus (m) Au (ppb) Cu (ppm) As (ppm) Intersection R368/ R364/ R378/ Length (m) Kuten taulukosta 2 jo voi arvella, mitään korrelaatiota kullan ja muiden metallien välillä ei ole. Vain puolimetalleilla on heikko positiivinen korrelaatio kullan kanssa (ks. kuva 3). Mineralogian perusteella voi päätellä, että useimmiten sellaisilla paikoilla, missä esiintyy kohonneita kultapitoisuuksia, on seuraavia tekijöitä esillä: o hiertyminen + kvartsijuonia o propyliittinen muuttuminen o arseenikiisu ja/tai kuparikiisu o molybdeenihohdetta lähellä o Bi-Sb-Te mineraaleja. Vertailun vuoksi tehtiin 133 kairansydännäytteestä sekä GAAS (522U)- että fire assay (704P)-analyysit (ks. kuva 4). Yleisesti ottaen osa kullasta jää liukenematta kuningasveteen, koskapa fire assay tulokset ovat hieman korkeampia

11 7 Au_As As (ppm) Au (ppb) Au_Cu Cu (ppm) Au (ppb) Au_Te Te (ppb) Au (ppb) Kuva 3. Kullan korrelaatio As:n, Cu:n ja Te:n kanssa. Fig. 3. Correlation of Au with As, Cu and Te.

12 8 Au (ppb, GAAS) Au (ppb, fire assay) Kuva 4. Kulta-analyysimenetelmien vertailu. Fig. 4. Comparison of different gold assay methods. Koska tehdyillä tutkimuksilla ei löydetty malmiluokan esiintymää, tehdystä valtauksesta luovuttiin vuoden 2003 lopussa. Liitteeseen 4 piirretyn kultarakenteen alueelta saattaisi löytyä aihelohkareen tasoista kultapitoisuutta, mutta tuskin sen parempaa. Em. rakenteen itäpää jäi kohtalaisen vähälle kairaukselle. TUTKIMUSAINEISTON TALLENTAMINEN Kairansydämet raportteineen on varastoitu GTK:n Lopen arkistoon ja raportit sekä Liittyy -aineiston kartat, kairausprofiilikuvat ja kairausraportit päätearkistoon. Liittyy-aineistoa on myös Kuopiossa (mm. hieet ja havaintolomakkeet). Kallioperähavainnot ja kairaushavainnot sekä analyysidata on talletettu Oracletietokantaan. Aineistoa voidaan muokata käyttäjän tarvitsemaan muotoon. Raportin Liittyy-aineisto on myös mukana olevassa CD-tallenteessa. Olavi Kontoniemi geologi Juha Mursu geofyysikko

13 9 LÄHDELUETTELO REFERENCES Nikander, J Kupari-kultamalmitutkimukset Pihtiputaan Kolkussa, karttalehdellä ja 11 vuosina Julkaisematon raportti. Geologian tutkimuskeskus. M19/3312/-90/1/10. LIITELUETTELO APPENDICES 1. Valtausalueen sijaintikartta. 1. Location of the claims. 2. Pirunkoukun magneettinen kartta. 2. Magnetic map of the Pirunkoukku area. 3. Pirunkoukun IP-kartta. 3. IP-map of the Pirunkoukku area. 4. Pirunkoukun kairanreikien ja kultarakenteen sijainti IP-kartalla. 4. Location of drill holes and gold structure on the IP-map. 5. Kairausnäytteiden petrofysikaaliset mittaukset. 5. Petrophysical measurements of some drill core samples. 6. Kairanreikäluettelo. 6. List of drill holes. LIITTYY LIST OF RELATED MATERIAL Alla lueteltu Liittyy -aineisto on soveltuvin osin myös liitteenä olevassa CD:ssä. 1. Geofysikaaliset kartat Magneettiset mittaukset: Q22.21/ /2000/1 1:10000 Q22.22/ /2000/1 1:10000 IP-mittaukset: Q28.41/ /2000/1 1:10000 Q28.42/ /2000/1 1: Geologiset kartat M11.7/3312/04, Kivilajikartta 1: Syväkairausraportit: - M52.5/3312/2000/R329, R333 R348 - M52.5/3312/2001/R361 R373 - M52.5/3312/2003/R378 R Kemialliset analyysit: - lohkareet, tilaus (N ), tilaus (N ), tilaus (L ), tilaus (L )

14 10 - kairansydämet, tilaukset , tilaus 77322, tilaus 77324, tilaus 77327, tilaukset , tilaus 77334, tilaus 77336, tilaukset ja 77347, tilaukset ja 77536, tilaus (L ) 5. Havaintolomakkeet: - lohkareet, RT , KAS , RT , RT-99-9, OMK-99-45, JKL paljastumat, RT-98-21, JEM , Hiekortit: - Ku 27531, Ku 29629, Ku 29693, Ku , Ku 30764, Ku 30765, Ku , Ku , Ku Syväkairausprofiilit: - M52.7/3312/00/R329, ; 01/R361; 03/R381 - M52.7/3312/01/R363, 364, 370, 371; 03/R384, M52.7/3312/01/R ; R378, Liiteraportit: - M19/3312/2004/1/10

15 Liite 1. Valtauksen Koukku 1 sijainti. App. 1. Location of the claim Koukku 1.

16

17

18

19 Pihtipudas, Pirunkoukku Kairausnäytteiden petrofysikaaliset mittaukset (Petrophysical measurements of some drill core samples) Mittausaika: NÄYTE Sample ID Koordinaatit D k J Q Ominaisvastus [ohm-m] Varautuvuus [%] X Y [kg/m3] [*10E-6 SI] [ma/m] [ - ] R(0.1Hz) R(10Hz) R(500Hz) PL PT Kivilaji Rock type Kiisut Sulphides Huom R KVARSERIL HRT R KVARMAASPF JUONI R KA R IVULK SAUMOJA R KA-AFB R IAGL R KVARMAASPF HRT R KVARMAASPF STRINGER HRT R IJ R KVARMAASPF R KVARMAASPF R KVARMAASPF SAUMOJA HRT R KVARMAASPF STRINGER HRT R KVARMAASPF SAUMOJA HRT R KVARMAASPF PIROTE HRT, SERI R KVARMAASPF SAUMOJA HRT MAFRIPO-märkämittaus PL=100*[R(0.1Hz)-R(10Hz)] / R(0.1Hz), PT=100*[R(0.1Hz)-R(500Hz)] / R(0.1Hz) KVARSERIL = kvartsiserisiittiliuske (quartz sericite schist), KVARMAASPF = kvartsimaasälpäporfyyri (quartz feldspar porphyre), KA = karsi (skarn), IVULK = intermediäärinen vulkaniitti (intermediate vulkanite), AFB = amfiboliitti (amphibolite), IAGL = interm. agglomeraatti (intermediate agglomerate), IJ = interm. juoni (intermediate vein), HRT = hiertynyt (sheared) Liite 5, App. 5

20 Liite 6 (App. 6) REIKÄTUNNUS X-KOORD Y-KOORD SUUNTA KULMA PITUUS (M) Yhteensä (m)